Чтобы найти значение (\tan a), зная, что (\cos a = -\frac{1}{4}), мы можем использовать основное тригонометрическое тождество:
[
\sin^2 a + \cos^2 a = 1
]
Подставим известное значение (\cos a) в это тождество:
[
\sin^2 a + \left(-\frac{1}{4}\right)^2 = 1
]
[
\sin^2 a + \frac{1}{16} = 1
]
Вычтем (\frac{1}{16}) из обеих частей уравнения:
[
\sin^2 a = 1 - \frac{1}{16} = \frac{16}{16} - \frac{1}{16} = \frac{15}{16}
]
Теперь найдем (\sin a). Поскольку квадратный корень может быть как положительным, так и отрицательным, у нас будет два возможных значения для (\sin a):
[
\sin a = \pm \sqrt{\frac{15}{16}} = \pm \frac{\sqrt{15}}{4}
]
Теперь можем найти (\tan a) с помощью определения:
[
\tan a = \frac{\sin a}{\cos a}
]
Подставим значения:
- Если (\sin a = \frac{\sqrt{15}}{4}), то:
[
\tan a = \frac{\frac{\sqrt{15}}{4}}{-\frac{1}{4}} = -\sqrt{15}
]
- Если (\sin a = -\frac{\sqrt{15}}{4}), то:
[
\tan a = \frac{-\frac{\sqrt{15}}{4}}{-\frac{1}{4}} = \sqrt{15}
]
Таким образом, в зависимости от квадранта, в котором находится угол (a), возможны два значения для (\tan a): (-\sqrt{15}) или (\sqrt{15}). Учитывая, что (\cos a) отрицателен, угол (a) находится либо во втором, либо в третьем квадранте. Во втором квадранте (\sin a) положителен, а в третьем — отрицателен.
Соответственно, если (a) находится во втором квадранте, то (\tan a = -\sqrt{15}), а если в третьем, то (\tan a = \sqrt{15}).